gov-civil-vilareal.ptStar Wars 40-jarig jubileum: dat is geen maan ... maar wat als het dat wel was?
>Deze week veertig jaar geleden zat ik als 12-jarige in een bioscoop om te zien wat dit was Star Wars film ding was alles over.
Twee uur later liep ik verdwaasd naar buiten. Weggeblazen. Voor die aanstaande tienerjongen was het zo'n beetje de apotheose van mijn sciencefiction-nerde. Je zult deze week veel artikelen over de film zien, aangezien het de 40 . iseverjaardag dat het de theaters bereikte (hoewel hoeveel van die jongelingen het daadwerkelijk zagen toen het in première ging, vraag ik me af?). En aangezien ik voor Syfy Wire schrijf, is het alleen gepast voor mij om me bij de horde aan te sluiten.
Maar terwijl die andere schrijvers zullen doorgaan over Jedi en personages en de prequels en en en, ben ik wie ik ben. Dus: laten we het over wetenschap hebben*.
Laten we praten over Death Star.
Ah ja, het superwapen van het rijk, de bolvormige mobiele planeetmoordenaar die een icoon van het kwaad is geworden. Het is zo groot dat Luke het aanziet voor een maan... nou ja, hij zegt een kleine maan, maar natuurlijk kan zelfs een kleine maan nog behoorlijk groot zijn.
En dat zette me aan het denken (zoals sciencefiction hoort te doen). Wat als de Death Star? waren een maan? Hoe zou het stapelen? Hoe maanachtig (maanachtig? Mooneriffic?) is het?
Eerste dingen eerst. Wat is een maan?
That's No Moon - Obi Wan Kenobi, die technisch gelijk had
Simpel gezegd, een maan is een object dat rond een ander, groter object draait. Het voor de hand liggende voorbeeld is onze eigen maan, de maan. Het heeft een diameter van ongeveer 3450 kilometer (2160 mijl), terwijl de aarde dichter bij 13.000 km (8000 mijl) is. Dus onze maan is eigenlijk een maan.
Technisch gezien is de aarde een maan van de zon, maar niemand noemt het echt zo. Toch hebben veel asteroïden manen. Dat geldt ook voor veel (misschien zelfs de meeste) ijzige werelden die om de zon draaien voorbij Neptunus. De natuur houdt er blijkbaar van om manen te maken, zelfs op alle schalen.
Mensen doen dat ook. In het begin van het ruimtetijdperk werden satellieten soms kunstmatige manen genoemd, wat een leuk retro-gevoel heeft, maar niemand noemt ze meer zo. Toch zou de Death Star tellen, zolang hij om een planeet draait. Dus om eerlijk te zijn, wanneer Han, Luke, Obi Wan en Chewie het voor het eerst tegenkomen, en Obi Wan zijn beroemde uitspraak doet, was niet een maan. Maar later in de film draaide het om Yavin, dus voor dat deel, het was .
Er is geen echte ondergrens voor de grootte van een natuurlijke maan; tenminste geen die we kunnen definiëren. Dus, hoe verhoudt de Death Star zich tot een echte maan?
Dit moet goed aflopen. Krediet: Starwars.com
Snijd het gebabbel, rood 2
Hoe groot is de Death Star?
Hoewel het nooit expliciet in de films wordt gezegd, is het slagstation het wordt beschouwd als ongeveer 160 kilometer (100 mijl) in diameter, wat voor mij ongeveer goed klinkt gezien de manier waarop het op het scherm wordt weergegeven (hoewel, het had groter kunnen zijn ). Dat is erg groot voor een geconstrueerd artefact.
Maar voor een natuurlijke satelliet? Er zijn tenminste 30 manen in ons zonnestelsel groter dan de Death Star . Het zou net onder Uranus' maan Puck op die lijst worden geplaatst. Vader vindt zijn wapen misschien indrukwekkend ( meest indrukwekkend), maar de natuur heeft hem gemakkelijk te verslaan.
En ik ben geen Jedi, maar ik moet erop wijzen dat, zelfs van een afstand, een ervaren astronoom zou weten dat er iets raars is aan die kleine maan. Het probleem, zie je, is hydrostatisch evenwicht. Dat is een mooie term wat betekent dat de eigen zwaartekracht van een object (zijn eigen zwaartekracht die inwerkt op het materiaal waaruit het bestaat) in balans is met de druk in een object dat het omhoog houdt.
Zie het op deze manier: als je een stapel aarde neemt en er meer vuil aan toevoegt, wordt deze groter totdat de kracht van het gewicht van het vuil de wrijving en andere krachten overwint die de vorm van de stapel vasthouden. Dingen zullen naar beneden stromen, of het zal instorten. Als je dit op een veel grotere schaal doet, zoals die van een maan of planeet, zal het op een gegeven moment zo groot worden dat het materiaal waaruit het object bestaat niet in staat zal zijn om zijn eigen zwaartekracht te weerstaan, en het zal vormen zichzelf in een bol (omdat de zwaartekracht alles naar het centrum van het object trekt).
the3tails film: een zeemeermin avontuur
Hoe groot het object moet zijn om zichzelf te hervormen vanwege hydrostatisch evenwicht, hangt af van waar het van gemaakt is. IJs is minder stijf dan steen of metaal, dus het vloeit gemakkelijker, en het blijkt dat een object met een diameter van tussen de 200 en 400 km zichzelf tot een bol zal vormen. Als het rots is, moet het iets groter zijn, misschien 600 km, en voor een metalen voorwerp zou het nog groter moeten zijn.
Zie je het probleem? Zodra de Millennium Falcon de Death Star zag toen ze uit de hyperspace kwamen in het puin dat vroeger Alderaan was, zou een astronoom meteen hebben geweten dat het geen maan kon zijn. In plaats daarvan volgden ze de TIE-jager te lang en werden ze gepakt. Het is uiteindelijk goed gekomen, maar als ze een astronoom aan boord hadden gehad, had het een hoop moeite bespaard kunnen worden.
'Deze heeft geen uitlaatpoort! De rebellen kunnen er niet in!' Krediet: Starwars.com
De massa x versnelling ontwaakt
Zo fijn, de Death Star is duidelijk kunstmatig, omdat hij te klein is om alleen een bol te hebben gevormd (en tussen haakjes, een bol is de meest kosteneffectieve vorm om een groot schip te maken; hij heeft het meeste volume voor een bepaald bedrag van materiaal). Maar hoe verhoudt het zich tot andere manen? Ik bedoel, je zou, goed uitgerust, een wandeling kunnen maken op het oppervlak van onze maan. Daar hebben we bewijs van! Maar zou je dat kunnen doen op de Death Star?
Ten eerste, ik weet niet zeker of je dat zou moeten doen. Een ding dat de Death Star heeft, is ruimte: onthoud je middelbare school geometrie ? Het volume van de Death Star is afgelopen twee miljoen kubieke kilometer.
Dat is veel ademruimte. Nou ja, niet letterlijk. De Star Wars Wiki zegt dat er een korst is (eigenlijk een bolvormige schil die de bovenste lagen van de Death Star bevat) van enkele kilometers dik, het bewoonde gebied van het station. Het is niet gespecificeerd wat verschillende betekent, maar laten we zeggen dat het tussen de drie en vijf kilometer diep is. Dat betekent het volume van alleen maar de bovenste bewoonbare laag is 200.000 - 400.000 kubieke kilometer.
OK, dat is veel ademruimte. Zelfs als we uitgaan van een bemanning van een paar miljoen mensen (alweer, zoals Wookieepedia beweert), is dat meer dan genoeg bewegingsruimte. Het is niet duidelijk in de films hoe ze zo'n populatie ondersteunen - replicators maken geen deel uit van de canon, dus verbouwen ze daar voedsel (aannemelijk) of verzenden ze het naar binnen. Eén persoon eet elke dag ongeveer twee kilo voedsel, dus we' We hebben het over 4000 ton voedsel dat elke dag op de Death Star wordt geconsumeerd. Dat klinkt misschien als veel, maar aangenomen dat het dezelfde ruwe dichtheid heeft als water - een ton per kubieke meter r- het is maar een kubus van 16 meter aan een kant . Dat bedrag zou gemakkelijk dagelijks door een vrachtschip kunnen worden aangevoerd. Zelfs als we aannemen dat ze een aantal maanden voedsel willen hebben (het is tenslotte een oorlogsschip), heeft die bovenste schaal niets dan ruimte. Ze konden er gemakkelijk voedsel en water in bewaren dat maandenlang zou duren. Tientallen jaren.
Ik denk dat ze water en lucht voor onbepaalde tijd gemakkelijk genoeg kunnen recyclen; we hebben nu bijna de technologie om dat te doen. Dus de Death Star heeft geen problemen om zijn enorme bemanning te ondersteunen.
Het lijkt erop dat er veel ruimte is daarbinnen. Krediet: Starwars.com
Maar als je last hebt van claustrofobie en er even uit wilt voor een wandeling aan de oppervlakte, wat gebeurt er dan? Ze hebben kunstmatige zwaartekracht in de Death Star, maar hoe zit het? buiten ? Zou er genoeg zwaartekracht zijn van zijn massa alleen om een wandeling langs de buitenste schil te maken? Ik hoor dat de equatoriale loopgraaf voor een mooie grondwet zorgt, als je de constante X-wing-aanvallen kunt vermijden.
Laten we eens kijken. De zwaartekracht die je zou voelen als je op de buitenste romp van de Death Star staat, hangt af van de grootte (die we weten) en de massa. Dat is moeilijker. We weten niet waar het van gemaakt is, of hoeveel van dat spul erin zit. Als het bijvoorbeeld een massieve metalen bal zou zijn, zouden we het volume kunnen vermenigvuldigen met de gemiddelde dichtheid van het metaal om zijn massa te krijgen.
Maar het is gemaakt van iets anders ( een bepaald staal , blijkbaar, hoewel helaas de fysieke kenmerken van die stof niet beschikbaar zijn). En het is niet duidelijk hoeveel van het station lege ruimte was en hoeveel solide; een kamer is meestal lege ruimte, zelfs als de muren dik zijn. In Terugkeer van de Jedi , het centrum wordt weergegeven als grotendeels leeg en blijkbaar vele kilometers breed ... maar dat is een klein volume vergeleken met het geheel.
Laten we dit dus op drie manieren doen: ten eerste, neem aan dat het een stevige bal is, net als een bovengrens voor zijn massa (en we nemen aan dat quadanium dezelfde dichtheid heeft als staal; 8 ton per kubieke meter). Ten tweede, neem aan dat het 10% quadanium per massa is. Ten derde - en ik bedank mijn vriend Randall Munroe voor dit idee, omdat we er gisteravond plezier in hadden om dit te bespreken - laten we aannemen dat het over het algemeen dezelfde dichtheid heeft als een andere enorme metalen oorlogsmachine: een vliegdekschip. Ik heb daarvoor een beetje met de wiskunde gerommeld en ontdekte dat het een verbazingwekkend lichtgewicht 200 kg per kubieke meter is! Dat lijkt misschien laag, maar het kwam bij me op dat om te drijven, het minder dicht moet zijn dan water (één ton per meter in blokjes), en een typische drager drijft behoorlijk hoog. Dus dat klinkt voor mij ongeveer goed.
Alles vermenigvuldigen , Ik heb een aantal interessante cijfers.
Als het een massieve stalen bal is - de dichtste mogelijkheid, en daarom degene met de hoogste zwaartekracht - zal hij een oppervlaktezwaartekracht hebben van slechts ongeveer 2% die van de aarde! Als ik op het oppervlak van de Death Star zou staan, zou ik ongeveer drie pond wegen.
En dat is op zijn best. Als het 10% quadanium is, is de zwaartekracht aan het oppervlak ongeveer 0,2% van die van de aarde. Als het de dichtheid van een vliegdekschip is, zou je een minuscule 0,04% wegen wat je op aarde doet. Voor mij is dat ongeveer een ons.
Het zou eigenlijk moeilijk zijn om grip te krijgen als je zo weinig woog. Lopen zou moeilijk zijn tenzij je magnetische laarzen had, ervan uitgaande dat quadaniumstaal ferromagnetisch is.
Het grappige is dat zelfs een kleine maan meer zwaartekracht heeft, omdat ze zoveel groter zijn. Laten we met voorbedachte rade de Saturnusmaan Mimas kiezen om de Death Star mee te vergelijken; Met een diameter van 400 km is Mimas ongeveer de kleinste maan die je kunt hebben en nog steeds een bol zijn. De dichtheid is ongeveer 1,15 ton per kubieke meter; het is meestal waterijs met wat steen erin gemengd.
Op het oppervlak zou je ongeveer 0,65% wegen wat je op aarde doet. Dat is nog steeds vier keer wat je zou voelen op het oppervlak van een realistische Death Star. IJs is minder dicht dan staal, maar Mimas is stevig en heeft veel meer massa.
De zwaartekracht van de Death Star is zo klein dat als hij om de aarde zou draaien waar de maan zich bevindt, we nauwelijks enig verschil zouden merken. De maan is 40.000 keer massiever dan de Death Star! Dus nogmaals, de natuur wint.
Mijn advies: als je een wandeling wilt maken tijdens een bezoek aan de Death Star, blijf dan binnen.
En oh, één ding: als de Death Star 10% quadanium per massa is (d.w.z. een dichtheid van ongeveer 800 kilo per kubieke meter), of dezelfde dichtheid als een vliegdekschip, zou hij ook drijven! Er zouden enkele vreemde effecten zijn waar de waterlijn zou zijn; het ruimtestation zou genoeg zwaartekracht hebben om het water er een beetje omheen te trekken. Maar toch, het zou drijven.
Hopelijk zit de uitlaatpoort boven de waterlijn. Krediet: Starwars.com / Phil Plait
Oeps, mijn fout. Dat is een maan.
Ik wil je achterlaten met een grappige gedachte. De Death Star heeft een superwapen, een zogenaamde superlaser, die planeten kan vernietigen. In het echte leven zal dat niet werken; de energie die nodig is om een planeet volledig op te blazen is echt enorm, zoals de hoeveelheid die de zon in meer dan een week uitstraalt (in De kracht ontwaakt het nieuwe superwapen zuigt een ster leeg om al zijn energie te krijgen; Ik weet niet zeker of dat precies werkt, maar dat is de juiste manier van denken). Hoe dan ook, als je daarin geïnteresseerd bent, een astronoom die ik ken, schreef een paar jaar geleden op deze site over dit onderwerp.
Dit superwapen verschijnt als een gigantische gebogen schotel ingebed in het noordelijk (of bovenste) halfrond van de Death Star. Hier is het grappige: bekijk deze afbeelding van de eerder genoemde Saturnusmaan Mimas:
Saturnusmaan Mimas, die er misschien vaag bekend uitziet. Krediet: NASA / JPL / Space Science Institute
Ja, dat komt me bekend voor, niet? De krater, Herschel genaamd, heeft een doorsnede van 130 km. Het is een inslagkrater, en als wat er ook in Mimas geslagen was een beetje groter was geweest, of sneller had bewogen, zou het de maan hebben verbrijzeld! Grappig genoeg lijkt een andere maan van Saturnus, Tethys, erg veel op elkaar.
Ik hou van de ironie hiervan. Ze zien er allebei uit als de Death Star, een wapen dat bedoeld is om werelden te vernietigen. Maar de reden dat ze dat doen, is vanwege gigantische inslagkraters die de manen zelf bijna hebben vernietigd! En als je echt een planeet wilt uitroeien, is het een veel beter idee om een maan erin te duwen dan een of ander superwapen te gebruiken. Hoe is dat voor ironie?
Astronomische humor is raar.
Mei de 40emet jou zijn
Daar ga je dan. De Death Star is misschien wel het meest gevreesde wapen in de melkweg, maar het is eigenlijk nogal zwak in vergelijking met zelfs de kleinste maan met de laagste dichtheid die je kunt vinden. Het is grappig hoe de natuur onze stoutste pogingen om dominant te zijn volledig kan verpletteren. ‘Zo was het ooit.
Maar dat is natuurlijk niet het belangrijkste. Wat de Death Star zo iconisch maakt, is niet alleen de grootte (die sowieso moeilijk te vatten is), maar ook de vorm, het ontwerp en de implicaties van wie er aan boord is. Heck, ik vind Darth Vader meer bedreigend dan de Death Star, omdat zijn dreiging persoonlijker, voelbaarder is dan welk enorm stuk constructie dan ook. En uiteindelijk zorgt dat hoe dan ook voor betere verhalen.
Dus als je besluit de klassieker opnieuw te kijken Star Wars originele film vandaag om het jubileum te vieren, doe dat in de wetenschap dat de natuur ons misschien in de minderheid en in de minderheid heeft gebracht, maar als het op onze fictie aankomt, zijn het de personages en de verhalen die tellen. Daarom kijken we nog steeds Star Wars films na 40 jaar.
*Trouwens, ik heb onlangs over een deel van de wetenschap van Star Wars geschreven, waarin ik besprak of het echt in een melkwegstelsel ver weg is, of dat George Lucas misschien een snelle aan het trekken was en van plan was om het allemaal in onze Melkweg te laten plaatsvinden langs. Conclusie: spoilers, lieverd. Klik op de link en ontdek het.
